DD142891A5 - METHOD AND CONDITIONING AGENT FOR OBTAINING CARBON - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Schaumflotation von Feinkohle. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren dieser Art, bei dem man als Konditionierungsmittel einen Bis-(alkyl)-ester eines SuI-fobernsteinsäuresalzes einsetzt,und zwar mit oder ohne Schäumer. Hit diesem Schäumer erzielt .man eine hohe Ausbeute bei geringem Aschegehalt.The invention relates to an improved method for foam floatation of fine coal. In particular, the invention relates to a method of this type, in which a bis (alkyl) ester of a SuI-Fibernsteinsäuresalzes is used as a conditioning agent, with or without a foamer. Hit this foamer achieved .man a high yield with low ash content.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:
Feinkohle, welche im Kohlebergbau anfällt, hat eine Teilchengröße von etwa -28 Haschen/2,5 cm. Sie wird üblicherweise zur Gewinnung und zur Schwefelbeseitigung einer .Schaumflotation unterworfen. Bei dem herkömmlichen Verfahren wird die Feinkohle unter Verwendung eines Schäumers oder unter Verwendung einer Kombination eines Schäumers oder eines Öls schaumflotiert. Man erzielt dabei bei optimaler Dosierung des Schäuraers eine hohe Kohleausbeute, jedoch ist der Ascheanfall bei der Verbrennung "der isolierten Kohle höher als erwünscht. Dieser Aschegehalt verringert den BTU-Wert, d.h. den Heizwert,der Kohle und trägt zur Luftverschmutzung bei.Fine coal, which is obtained in coal mining, has a particle size of about -28 Haschen / 2.5 cm. It is usually subjected to foam floatation for recovery and sulfur removal. In the conventional method, the fine coal is foam-floated using a foamer or using a combination of a foamer or an oil. It achieves a high coal yield with optimum metering of the whitewater, but the ash on combustion of the isolated coal is higher than desired, and this ash content reduces the BTU value, i.e. the calorific value, of the coal and contributes to air pollution.
Ziel der Erfindung:Object of the invention:
Es besteht daher ein erhebliches Bedürfnis nach verbesserten Schauinflotationsverfahren für Feinkohle mit verringertem Aschegehalt, ohne daß hierdurch die Ausbeute der Kohleisolierung herabgesetzt v/ird.There is therefore a significant need for improved show flotation method for fines with reduced ash content, without thereby lowering the yield of coal insulation.
Darlegung des V/es ens der Erfindung:Presentation of the Invention:
Erfindungsgemäß v/ird ein Verfahren zur Gewinnung von Feinkohle geschaffen, bei dem man eine wäßrige Aufschlämmung der Feinkohle mit einer effektiven Menge eines Bis-(alkyl)-esters eines Sulfobernsteinsäuresalzes derAccording to the present invention, there is provided a process for obtaining fine coal which comprises treating an aqueous slurry of the fine coal with an effective amount of a bis (alkyl) ester of a sulfosuccinic acid salt
folgenden allgemeinen Strukturformelfollowing general structural formula
H9C-C-ORH 9 CC-OR
MSO,HC-C-OR 0MSO, HC-C-OR 0
konditioniert, wobei R eine lineare oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit etwa 3 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und wobei M ein Kation ist, welches zu einem wasserlöslichen Salz führtf worauf man die konditionierte Aufschlämmung zur Gewinnung eines Kohlekonzentrats einer Schaumflotation unterwirft «,wherein R is a linear or branched chain alkyl group of about 3 to 20 carbon atoms and where M is a cation which results in a water-soluble salt and then the conditioned slurry is subjected to foam floatation to obtain a carbon concentrate.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer hohen Ausbeute an Kohlewerten und verringert überraechenderweise den Aschegehalt der gewonnenen Kohle. Der Bis-(alkyl)-ester des Sulfobernsteinsäuresalzes kann entweder allein verwendet werden oder in Kombination mit einem Schäumer oder einem Schäumer und einem Öl.The process according to the invention leads to a high yield of coal values and, surprisingly, reduces the ash content of the recovered coal. The bis (alkyl) ester of the sulfosuccinic acid salt can be used either alone or in combination with a frother or a frother and an oil.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Konditionierungsmittel für die Schaumflotation von Feinkohle geschaffen. Dieses enthält etwa 1 bis etwa 99 Gew.% eines Schäumers und etwa 99 bis etwa 1 Gew.% eines Bis-(alkyl)-esters eines Sulfobernsteinsäuresalzes der folgenden allgemeinen StrukturformelAccording to the invention, a conditioner for the froth flotation of fine coal is also provided. This contains about 1 to about 99 % by weight of a foamer and about 99 to about 1% by weight of a bis (alkyl) ester of a sulfosuccinic acid salt of the following general structural formula
H2C-C-OR MSOxHC-C-OR 0H 2 CC-OR MSO x HC-C-OR 0
wobei R eine lineare oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit etwa 3 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet und wobei M ein Kation bedeutet, welches zu einem wasserlöslichen Salz führt.wherein R represents a linear or branched chain alkyl group of about 3 to 20 carbon atoms and wherein M represents a cation resulting in a water-soluble salt.
Das erfindungsgemäße,Konditionierungsmittel führt zu einer hohen Ausbeute an isolierter Kohle, und es verringert überraschenderweise den Aschegehalt der gewonnenen Feinkohle. Ferner kann man bei Verwendung dieses Mittels auf die Verwendung eines Öls als Extruder für / den Schäumer verzichten, und ferner werden hierdurch nachteilige Auswirkungen eines übermäßigen Öleinsatzes auf die Kohleisolierung ausgeglichen*The conditioning agent of the invention results in a high yield of isolated coal, and surprisingly reduces the ash content of the obtained fine coal. Further, by using this agent, one can dispense with the use of an oil as an extruder for the frother, and further counterbalance adverse effects of excessive oil usage on the coal insulation *
Das erfindungsgemäße Konditionierungsmittel umfaßt zwei wesentliche Komponenten t nämlich einen Schäumer und einen Bis-(alkyl)-ester einer Sulfobernsteinsäure. Man kann jeden üblichen Schäumer verwenden, welcher normalerweise zur Schaumflotation von Feinkohle verwendet wird. Solche Mittel 'umfassen z.B. Alkohole mit etwa 4 bis 12 Kohlenstoffatomen oder Gemische derselben, Cresylsäuren und Polyoxyalkylenglykoltypen. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein Gemisch von C^-Cg-Alkoholen.The conditioning agent according to the invention comprises two essential components, namely t a foamer and a bis (alkyl) ester of a sulphosuccinic acid. One can use any conventional foamer which is normally used for froth flotation of fine coal. Such agents include, for example, alcohols having from about 4 to 12 carbon atoms or mixtures thereof, cresylic acids and polyoxyalkylene glycol types. Preferably, this is a mixture of C ^ -Cg alcohols.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Bis-(alkyl)-ester eines Sulfobernsteinsäuresalzes haben die folgende allgemeine StrukturformelThe bis (alkyl) esters of a sulfosuccinic acid salt used in the present invention have the following general structural formula
H2C-C-OR MSOxHC-C-OR 0H 2 CC-OR MSOxHC-C-OR 0
wobei R eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit etwa 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise etwa 4 bis 13 Kohlenstoffatomen ist und wobei M ein Kation bedeutet, welches zu einem wasserlöslichen Salz führt, vorzugsweise Natrium, Kalium oder Ammonium.wherein R is a straight or branched chain alkyl group of about 3 to 20 carbon atoms and preferably about 4 to 13 carbon atoms, and wherein M is a cation resulting in a water-soluble salt, preferably sodium, potassium or ammonium.
Das Konditioniermittel enthält etwa 1 bis 99 Gew.Jo des Schäumers und vorzugsweise etwa 50 bis 75 Gew.?o des-The conditioning agent contains about 1 to 99% by weight of the foaming agent and preferably about 50 to 75% by weight of the foaming agent.
selben und entsprechend etwa 99 "bis 1 Gevi.% des Bis-(alkyl)-esters des Sulfobernsteinsäuresalzes und vorzugsweise etwa 50 bis 25 Gew.% desselben, wobei die Gewichtsprozentangaben auf das Gesamtgewicht des Schäumers und des Bis-(alkyl)-esters des Sulfobernsteinsäuresalzes bezogen sind, Falls erwünscht, können in dem Konditioniermittel Wasser und andere Verdünnungsstoffe enthalten sein.same and correspondingly about 99 "to 1 Gevi.% of the bis (alkyl) ester of Sulfobernsteinsäuresalzes and preferably about 50 to 25 wt.% thereof, the weight percentages being based on the total weight of the foaming agent and the bis (alkyl) ester of If desired, the conditioning agent may contain water and other diluents.
Bei der Durchführung der Schaumflotation der Feinkohle wird eine wäßrige Aufschlämmung von feinen Teilchen bei dem herkömmlichen Verfahren mit einer v/irksamen Menge eines Schäumers' und gegebenenfalls eines Öls versetzt, und dann wird die Schaumflotation nach Standardverfahren durchgeführt. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine wäßrige Aufschlämmung der Feinkohle mit einer effektiven Menge des beschriebenen Konditioniermittels konditioniert und dann der Schaumflotation nach Standardverfahren unterworfen. Die v/irksame Menge variiert je nach der Art der Feinkohle und der Art der anderen Faktoren. Im allgemeinen variiert die effektive Menge im Bereich von etwa 4,5 g bis 900 g/t Feinkohle und vorzugsweise im Bereich von etwa 22,5 bis etwa 225 g/t Feinkohle. Normalerweise setzt man das Konditioniermittel in einer Menge ein,'welche im gleichen Bereich liegt wie bei der herkömmlichen Verwendung eines Schäumers allein. Öl ist im allgemeinen nicht im Schäumer der vorliegenden Erfindung erforderlich. Man kann jedoch Öl als zusätzlichen Extruder einsetzen. Der Öleinsatz geschieht in üblicher Weise. Geeignete Öle sind Mineralöle oder tierische oder pflanzliche Öle,. vorzugsweise handelt es sich um Brenne" 1 oder Heizöl.In carrying out the foam flotation of the fine coal, an aqueous slurry of fine particles is added in the conventional method with an effective amount of a frother and optionally an oil, and then the froth flotation is carried out according to standard methods. In carrying out the process of the present invention, an aqueous slurry of the fine coal is conditioned with an effective amount of the described conditioning agent and then subjected to foam floatation by standard techniques. The effective amount will vary depending on the type of silt and the nature of the other factors. In general, the effective amount will vary in the range of about 4.5 g to 900 g / t of fines and preferably in the range of about 22.5 to about 225 g / t of fines. Normally, the conditioner is used in an amount which is in the same range as in the conventional use of a foamer alone. Oil is generally not required in the foamer of the present invention. However, you can use oil as an additional extruder. The oil is used in the usual way. Suitable oils are mineral oils or animal or vegetable oils. preferably it is Brenne "1 or fuel oil.
Die Feinkohle fällt im Bergbau in Form einer wäßrigen Aufschlämmung mit schwankendem Kohlegehalt, gewöhnlich mit einem Kohlegehalt von etwa 2 bis 15 Gew.$S,an.The fine coal is obtained in mining in the form of an aqueous slurry with varying carbon content, usually with a coal content of about 2 to 15 wt. $ S, to.
- 5 - α ι α- 5 - α ι α
Eine so3„che Aufschlämmung wird während einer kurzen Zeitdauer mit dem Konditioniermittel oder einer Kombination desselben mit einem Öl konditioniert. Die Konditionierdauer kann wenige Sekunden bis wenige Minuten betragen und soll eine gleichförmige V-erteilung in der Aufschlämmung bewirken.Such a slurry is conditioned with the conditioning agent or a combination thereof with an oil for a short period of time. The conditioning time may be a few seconds to a few minutes and is intended to cause a uniform V-distribution in the slurry.
Nach der Konditionierung der Aufschlämmung wird diese dem üblichen Schaumflotationsverfahren unterzogen. Hierzu werden Luftbläschen in die Aufschlämmung eingeführt, wobei ein dichter Schaum auf der Oberfläche der Aufschlämmung gebildet wird. Die Luftbläschen hängen sich an die Kohleteilchen an und führen zu einem Auftrieb dieser Kohleteilchen, und die Teilchen werden dem Schaum einverleibt, v/elcher kontinuierlich von der Aufschlämmung abgestreift wird. Auf diese Weise werden die Kohleteilchen von den anderen Bestandteilen der Aufschlämmung getrennt und isoliert. Die gewonnene Kohle wird gewaschen, filtriert und getrocknet. Man erhält ein brennbares Material mit einem stark verringerten Aschegehalt. Typischerweise enthalten die unbehandelten Kohleteilchen h2% Asche, und dieser Aschegehalt wird'durch das erfindungsgemäße Schaumflotationsverfahren wesentlich herabgesetzt.After conditioning the slurry, it is subjected to the usual foam flotation process. To this end, air bubbles are introduced into the slurry, forming a dense foam on the surface of the slurry. The air bubbles adhere to the coal particles and cause buoyancy of these coal particles, and the particles are incorporated into the foam, which is continuously stripped from the slurry. In this way, the coal particles are separated and isolated from the other components of the slurry. The recovered coal is washed, filtered and dried. This gives a combustible material with a greatly reduced ash content. Typically, the untreated coal particles contain 2 % ash, and this ash content is substantially reduced by the inventive foam flotation process.
Ausführungsbeispiele:EXAMPLES
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Alle Teilangaben und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben wird.In the following the invention will be explained in more detail with reference to embodiments. All parts and percentages are by weight unless otherwise stated.
Es wird eine Reihe von Schaumflotationen mit Feinkohle eines führenden Herstellers durchgeführt. Die Kohleteilchen haben einen Durchmesser von -28 Maschen/ 2,5 cm. Man verwendet eine 8,0%ige wäßrige Suspension der Rohkohle mit einem Aschegehalt von etwa 10%. Zum Vergleich (A) wird ein Gemisch von C^-Cg-Alkoholen als Schäumer verwendet. Ferner wird eine Anzahl von Bis-(alkyl)-estern von Natriurasulfosuccinat in der gleichen Dosierung wie der obige Schäumer eingesetzt. Eine zusätzliche Anzahl von Versuchen v/ird mit einer Kombination des herkömmlichen Schäumers und der Bis-(alkyl)-ester des Natriumsulfosuccinats durchgeführt«A series of foam flotations are carried out with fine coal from a leading manufacturer. The coal particles have a diameter of -28 mesh / 2.5 cm. An 8.0% strength aqueous suspension of the raw coal with an ash content of about 10% is used. For comparison (A), a mixture of C 1 -C 8 alcohols is used as the foamer. Further, a number of bis (alkyl) esters of sodium sulfosuccinate are used in the same dosage as the above foamer. An additional number of experiments are carried out with a combination of the conventional foaming agent and the bis (alkyl) esters of sodium sulfosuccinate. "
Die Ergebnisse und Einzelheiten der Versuche sind in Tabelle I zusammengestellt.The results and details of the experiments are summarized in Table I.
Die Ergebnisse zeigen, daß man mit dem erfindungsgemäßen Konditioniermittel einen verringerten Aschegehalt erzielt und somit einen höheren Heizwert oder BTU-Wert der Kohle.The results show that a reduced ash content is achieved with the conditioner according to the invention and thus a higher calorific value or BTU value of the coal.
Tabelle^ Schautnflotation von FeinkohleTable ^ Show flotation of fine coal
Bemerkungen: (1) 450 g/t Kohle; (2) Bis-(ester) von NatriumsulfosuccinatRemarks: (1) 450 g / t coal; (2) Bis (ester) of sodium sulfosuccinate
-ο - ^ I 4. & 'ΐ & -O - ^ I 4. &'ΐ&
Eine weitere Reihe von Schaumflotationen wird durchgeführt, um zu zeigen, daß das erfindungsgemäße Konditionierraittel bei herkömmlichen Schäumer-Öl-Kombinationen das Öl ersetzen kann. Dabei wird die zu behandelnde Feinkohle von einer anderen Quelle bezogen. Man erhält eine Aufschlämmung mit einem Gehalt von etwa 4,6% Rohkohle und etwa 42,0% Asche. In einem Vergleichsversuch (B) wird die Kohleaufschlämmung lediglich unter Zusatz eines C^- Cg-Alkoholgemisches schaumflotiert. Bei einem weiteren Vergleich (C) setzt man ein Gemisch eines C/-Cg-Alkohol-Schäumers und eines Heizöls Nr. 2 ein. Bei den erfindungsgemäßen Versuchen setzt man Natrium->bis-(tridecyl)-sulfosuccinat anstelle des Öls in Vergleichsversuch (C) ein. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.Another series of foam flotations is performed to show that the conditioner of the present invention can replace the oil in conventional foamer-oil combinations. In this case, the fine coal to be treated is obtained from another source. A slurry containing about 4.6% raw coal and about 42.0% ash is obtained. In a comparative experiment (B), the coal slurry is merely foam-floated with the addition of a C 1 -C 8 -cohol mixture. In a further comparison (C), a mixture of a C / -Cg alcohol foaming agent and a heating oil no. 2 is used. In the experiments according to the invention, sodium bis (tridecyl) sulfosuccinate is used instead of the oil in comparative experiment (C). The results are summarized in Table II.
Beisp. Schäumer Heizöl Nr.2 Bis~(tride- Kohle·=· Asche Nr. Dosis Dosis cyl)-ester aus-(450 g/t) (450 g/t) Dosis beuteExample Foamer Fuel Oil No.2 To ~ (tride- charcoal · = · Ash No. Dose Dose Cyl) -ester out (450 g / t) (450 g / t) Dose prey
0 0 77,61 10,060 0 77.61 10.06
1,0 0 87,72 11,21 0 0,14 84,26 10,141.0 0 87.72 11.21 0 0.14 84.26 10.14
Bemerkungen: (1) C--Cg-AlkoholgemischRemarks: (1) C - Cg alcohol mixture
(2) Natrium-bis-(tride cy1)-sulfο sue cinat.(2) Sodium bis (tride cy1) sulfonic acid cinate.
Die Ergebnisse zeigen, daß man mit einer geringen Menge eines Bis-(alkyl)»esters eines Sulfobernsteinsäuresalzes eine größere Menge Heizöl in wirksamer V/eise ersetzen kann.The results show that with a small amount of a bis (alkyl) ester of a sulfosuccinic acid salt, it is possible to effectively replace a larger quantity of fuel oil.
Es wird die gleiche Feinkohleaufschlämmung wie in Beispiel 19 verwendet. In einem Vergleichsversuch (D)The same silt slurry as used in Example 19 is used. In a comparative experiment (D)
. - 3 - dl ZZ42, - 3 - dl ZZ42
wird die Menge des Ö3s gegenüber dem Vergleichsversuch (C) erhöht. Ferner wird in einem v/eiteren Versuch das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, wobei eine geringe Menge des Bis-(alkyl)-esters des Beispiels 19 der Kombination des Schäumers und des Heizöls zugesetzt wird. Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle III zusammengestellt,the amount of oil is increased compared to the comparative experiment (C). Furthermore, in a further experiment, the process according to the invention is carried out, wherein a small amount of the bis (alkyl) ester of Example 19 is added to the combination of the foaming agent and the heating oil. The results of the experiments are summarized in Table III,
Tabelle III .Table III.
Beispu Schäumer Heizöl Nr.2 Bis-(tride- Kohle- AscheEx foamer u No.2 fuel oil bis (tridecanol coal ash
Nr. Dosis Dosis cyl)-ester ausbeu-No dose dose of cyl) ester
(450 g/t) (450 g/t) Dosis te(450 g / t) (450 g / t) dose te
. 1 (450 g/t) {%) (%) , 1 (450 g / t) {%) (%)
Vgl.D 0,4 2,0 0 79,65 10,14 20 0,4 2,0 0,14 87,63 11,07Cf. 0.4 2.0 0.79.65 10.14 20 0.4 2.0 0.14 87.63 11.07
Bemerkungen: siehe Tabelle II.Comments: see Table II.
Die Ergebnisse zeigen, daß man durch Zusatz des Bis-(alkyl)-esters des Sulfobernsteinsäuresalzes die nachteiligen Effekte eines Ölüberschusses auf die Kohlegewin» nung kompensieren kann.The results show that addition of the bis (alkyl) ester of the sulfosuccinic acid salt can compensate for the adverse effects of an excess of oil on the coal recovery.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |